[發(fā)明專利]熱釋電陶瓷材料及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202211625774.4
• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN116396075A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設計）人: 吳偉;王紅建;鐘陳鑫
• 申請（專利權）人: 惠州市鑫永誠傳感科技有限公司
• 主分類號: C04B35/493
• 分類號: C04B35/493;H10N15/10;C04B35/622;C04B35/64
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產(chǎn)權代理有限公司 11315
• 代理人: 林怡妏

本發(fā)明揭示了一種熱釋電陶瓷材料及其制備方法，其中，熱釋電陶瓷材料的化學組成為：(Pbsubgt;1?x?y/subgt;Bisubgt;x/subgt;Srsubgt;y/subgt;)(Mnsubgt;1/3/subgt;Tasubgt;2/3/subgt;)subgt;z/subgt;(Zrsubgt;0.91/subgt;Tisubgt;0.09/subgt;)subgt;1?z/subgt;Osubgt;3/subgt;+Φ@％A，其中0≦x≦0.05，0≦y≦0.05，0.01≦z≦0.1，0.1≦Φ≦3，A為Bsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;、Crsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;、Bisubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;、ZnO、CuO、MgO、MnOsubgt;2/subgt;、Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;中的至少一種。本申請通過通過摻雜Bi元素與Sr元素取代PZT晶格中的A位，摻雜Mn元素與Ta元素取代PZT晶格中的B位，從而在提高PZT材料熱釋電系數(shù)的同時，降低其介電常數(shù)，并提高材料燒結(jié)質(zhì)量，提高致密性。

技術領域

本發(fā)明涉及陶瓷材料技術領域，具體地，涉及一種熱釋電陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

富鋯型鋯鈦酸鉛(Pb(Zr_x，Ti_1-x)O₃，簡稱PZT)由于其豐富的相變行為，使得其具有顯著的熱釋電性能，可廣泛應用于非制冷紅外探測領域，并且由于其在中、遠紅外波段具有優(yōu)良的探測能力，可感知人體所輻射的紅外線(約9.6微米)，使得基于富鋯型PZT制備的被動型紅外傳感器(Passive?Infrared?Sensor，PIR?sensor)在人體探測領域的應用得到快速發(fā)展，基于PZT的PIR傳感器被廣泛應用于人體紅外移動探測、物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設備、智能家電、自動照明開關、空氣凈化器以及網(wǎng)絡監(jiān)控等領域。

為了保證PZT的燒結(jié)質(zhì)量，在PZT的制備過程中要盡量避免雜質(zhì)的引入，所以在其原料中會盡量減少添加劑占比，然而純PZT的熱釋電效應與壓電效應較低，導致其最終產(chǎn)品在應用于被動式紅外傳感器時靈敏度低，探測效果差。為了解決這一問題，現(xiàn)有技術通過引入摻雜元素取代PZT晶格中A位的Pb或者B位的Ti，Zr可對PZT的熱釋電性能進行提高改善，但添加不同摻雜元素可能引起PZT其他電學、機械性能的惡化。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種熱釋電陶瓷材料。

本發(fā)明公開的一種熱釋電陶瓷材料的化學組成為：(Pb_1-x-yBi_xSr_y)(Mn_1/3Ta_2/3)_z(Zr_0.91Ti_0.09)_1-zO₃+Φ@％A，其中0≦x≦0.05，0≦y≦0.05，0.01≦z≦0.1，0.1≦Φ≦3，A為B₂O₃、Cr₂O₃、Bi₂O₃、ZnO、CuO、MgO、MnO₂、Al₂O₃中的至少一種。

一種如上述的熱釋電陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：

按照(Pb_1-x-yBi_xSr_y)(Mn_1/3Ta_2/3)_z(Zr_0.91Ti_0.09)_1-zO₃+Φ@％A的元素計量比準備粉末原料，通過濕法球磨混合，得到熱釋電陶瓷漿料；

將熱釋電陶瓷漿料進行預燒，制得熱釋電陶瓷粉體；